JPH0423199A - 路車間通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、車両に搭載され、道路側に設置される位置ビ
ーコンからの位置データを検出すると共に、位置ビーコ
ンとの間で各種情報の送受信を行う路車間通信装置に関
する。

［従来の技術］ 従来より、車両の現在位置を表示することができるナビ
ゲーション装置が提案されており、各種の車両に搭載さ
れるようになってきている。このようなナビゲーション
装置における現在位置の検出方式としては、例えばＧＰ
Ｓ　（グローバル・ボジョニング・システム）や道路に
設置した位置ビーコンを利用したものが知られている。

ＧＰＳを利用したナビゲーション装置においては、人工
衛星の位置検出により、自車の位置を特定するため、視
界の良い場所においては、かなり精度の良い検出を行え
る。しかし、市街地など視界の悪い場合においては、十
分な衛星の検出を行うことができず、位置検出を行うこ
とができない場合も多い。また、ＧＰＳ受信装置は衛星
の軌道等についてのデータも知らなければならす、更に
高精度の位置検出のためには、送受信設備として非常に
高精度のものを用いなければならない。このため、装置
が高価、大型となってしまうという問題点があった。

一方、道路に設置された位置ビーコンからの情報を得て
自車位置を検出する方法によれば、受信設備が非常に簡
単なもので良く、受信信号より絶対的な位置を正確に検
出することができる。また、位置ビーコンを適当な間隔
で設置すれば、その間の位置検出は、車速センサ、方位
センサなどの検出値より走行距離を積算することにより
、かなり正確に行うことができる。このため、市街地等
におけるナビゲーションシステムにおいては、位置ビー
コンを利用したシステムが好適と考えられる。

また、道路に設置された位置ビーコンから送信するデー
タとしては、その位置ビーコン設置位置についての位置
データ及びビーコン直下を示す位置信号があるが、この
他に交通情報、個別通信情報（天候、ＦＡＸ、個人的情
報などを含む）などの送受信を行うこともできる。

例えば、どの道路が渋滞しているかなどの交通情報が得
られれば、目的地へ行くための最適経路をナビゲーショ
ン装置によって認識することができ、単なる現在位置情
報を得るよりも高度なナビゲーションを達成することが
できる。この点においても位置ビーコンを利用したナビ
ゲーションシステムが有利であるといえる。

このような位置ビーコンを利用する路車間通信装置につ
いては、例えば特開昭６３−９３０９８５号公報に示さ
れており、この装置について第４図及び第５図に基づい
て説明する。

図において、車載用アンテナ１１０としては、位置信号
検出用のアンテナ１１２及びデータ用のアンテナ１１４
が設けられている。位置信号検出用のアンテナ１１２は
、上部方向に指向性を有し、データ用のアンテナ１１４
は、水平方向に指向性を有している。

アンテナ１１２からの受信信号は、増幅器１１６により
増幅された後、位置判定回路１１８に供給される。そし
て、位置判定回路１１８において、例えば所定の基準レ
ベルと受信信号レベルとを比較することにより、ビーコ
ン直下を車両が通過したことを判定し、位置信号を出力
する。

第５図は位置ビーコンとして道路の前方及び後方の２方
向にビームを発するスプリットビームアンテナを使用し
た場合のアンテナ１１２による受信信号レベルの変化を
示す図である。この場合にはアンテナ１１２による受信
信号レベルが位置ビーコン直下の位置において急激に低
下することになる。従って、アンテナ１１２による受信
信号レベルの急激な低下を検出することにより、安定、
かつ正確な位置検出を行うことができる。

また、アンテナ１１４からの受信信号は、増幅器１２０
により増幅された後、交信領域判定回路１２２に供給さ
れる。そして、交信領域判定回路１８において、例えば
所定の基準レベルと受信信号レベルとを比較することに
より、交信領域信号を出力する。このデータ交信領域信
号によりゲート回路１２４の開閉作動を制御し、上記増
幅器１２０からの位置データを含むデータ信号をナビゲ
ーション装置（図示せず）等に供給する。

そして、ナビゲーション装置においては、位置信号を受
信した時点て、データ信号に含まれるビーコン直下の位
置データに基づいて、車両の位置データを適正値に補正
する ［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記のような従来技術においては、位置
信号と位置データが同時、もしくは絶対位置データが先
にナビゲーション装置に供給されることはほとんど無く
、通常は、位置信号が先で位置データが後になってしま
う。すなわち、路車間通信装置においては、位置ビーコ
ンとの間において、位置データだけでなく他にも例えば
交通情報、個別通信（メツセージ、ＦＡＸ等）などのデ
−夕の送受信を行う。このため、位置ビーコンとの交信
中は、増幅器１２０からの信号をこれらのデータをナビ
ゲーション装置に送信する時間を取ることができず、ナ
ビゲーション装置が位置データを得るのは位置信号を得
た後になってしまっていた。

このような場合、ナビゲーション装置における車両位置
データの補正は、位置データが入力された時点で行われ
る。このため、車両位置データは、時間的遅れを伴って
補正されることとなり、補正の時点で誤差が発生してし
まう。従って、従来技術では、車両位置データを適正値
に維持することができないという問題点があった。

本発明は、上記問題点を解決することを課題としてなさ
れたものであり、位置ビーコンからの位置データを早期
に検出し、これをナビゲーション装置等に送ることがで
きる路車間通信装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る路車間通信装置は、受信信号のレベルを
検出する受信レベル検出手段と、受信信号のレベルが低
レベルの第１の設定値または高レベルの第２の設定値以
上であるかを判定するレベル判定手段と、受信信号のレ
ベルが第１の設定値以上であった場合に、受信信号から
位置データを検出する位置データ検出手段と、受信信号
のレベルが第２の設定値以上であった場合に、位置ビー
コンとの間で各種情報の送受信を行う送受信手段と、上
記位置データ検出手段により位置データを検出した場合
に、上記判定手段における設定値を第１の設定値から第
２の設定値に変更する設定値変更手段とを有することを
特徴とする。

［作用］ この発明に係る路車間通信装置は、上述のような構成を
有しており、受信信号のレベルを検出して、このレベル
を第１の設定値と比較する。そして、このレベルが第１
の設定以上となった場合に、受信信号から位置データを
検出する。

位置データを検出することができた場合には、受信信号
と比較する値を第２の設定値に変更し、受信信号のレベ
ルを第２の設定値と比較する。そして、受信信号レベル
が第２の設定値以上となった場合に、位置ビーコンとの
間でデータの送受信を行う。

このため、位置データを受信レベルの低い位置ビーコン
から比較的遠い地点において予め受信することができる
。そして、位置データの受信後受信信号レベルが第２の
設定値以上となるまでの間にある程度の時間をか生じる
ため、この時間を利用して、位置データをナビゲーショ
ン装置に送信することができる。

［実施例］ 以下、この発明の実施例について図面に基づいて説明す
る。

第１図は、本発明に係る路車間通信装置の構成を示すブ
ロック図であり、道路側に設置された位置ビーコンから
の信号は、アンテナ１０において受信される。

このアンテナ１０には、データ復調回路１２及び位置信
号復調回路１４が接続されており、データ復調回路１２
は受信信号からキャリア信号に重畳されていたデータを
復調する。一方、位置信号復調回路１４は上述の従来例
と同様の方法により受信信号の強度レベルの落込み時点
によりビーコン直下であることを検出し、位置信号を出
力する。

データ復調部１２は、復調信号を通信制御ＬＳ１１６を
介しＣＰＵ１８に供給する。この通信制御ＬＳ　Ｉ　１
６は、シリアル信号である復調信号をパラレルデータに
変換すると共に、これらデータのパリティチエツク等を
行い、正しいデータについてのみＣＰＵ１ｇの受は付け
られる形式に変換して供給する。

また、ＣＰＵ１８には、車速センサからの検出値もＩ１
０インターフェース２０を介し供給されており、これら
入力データに基づき各種処理を行う。なお、メモリ２２
は、ＣＰＵ１８の動作プログラムや演算処理を行う際の
ワークエリアとして利用される。

ここで、データ復調回路１２は受信信号におけるキャリ
アレベルについての信号をキャリアレベル監視回路２４
に供給する。このキャリアレベル監視回路２４は、デー
タ復調回路１２で得た受信信号のキャリアの信号レベル
を検出し、これが所定の設定値以上であるかを判断する
。

そして、このキャリアレベル監視回路２４におけるこの
設定値が、ＣＰｏｌｇからＤ／Ａコンバータ２６を介し
供給される信号によって２段階に切り替えられる。

すなわち、キャリアレベル監視回路２４は、Ｄ／Ａコン
バータ２６から供給されるアナログ電圧値とデータ復調
回路１２から供給されるキャリアレベルを比較し、キャ
リアレベルの方が大きくなったときにデータ復調回路１
２の復調動作をオンにする。そして、Ｄ／Ａコンバータ
２６の出力電圧値はＣＰＵ１８からのデジタルデータ出
力によって任意の値にコントロールすることができる。

そこで、ＣＰＵ１８において、所定の小さなデータをＤ
／Ａコンバータ２６に供給すれば、Ｄ／Ａコンバータ２
６からの出力電圧値が低レベルの第１の設定値となる。

そして、キャリアレベル監視回路２４において、信号レ
ベルが第１の設定値からデータ復調回路１２をオンとす
る。また、ＣＰＵ　１８からの出力データ値を所定の大
きな値に変更することにより、データ復調回路１２をオ
ンとする信号レベルを第２の設定値に設定する。

一方、ＣＰＵ１ｇは、データ復調回路１２より得た位置
データその他の情報をデータ通信用ＬＳＪ２Ｂを介しナ
ビゲーション装置３０に供給する。

このナビゲーション装置３０には、位置信号復調回路１
４からの位置信号も供給される。ナビゲーション装置３
０は、供給される位置データ、位置信号より、自軍位置
を特定し、予め記憶しているマツプ上に自車位置を表示
する。また、交通情報、個別通信データ等についても所
定の表示を行う。

このように、本実施例においては、ＣＰＵ１８のコント
ロールによりキャリアレベル監視回路２４における設定
値を変更している。そして、この設定値の変更により、
位置データを早期にナビゲーション装置３０に供給する
ことを可能とし、ナビゲーション装置３０において位置
信号復調部１４からの位置信号を受信した時に既に受信
している位置データを基に自軍位置を補正することを可
能としている。

そこで、この動作について第２図に基づいて説明する。

まず、ＣＰＵ１８からＤ／Ａコンバータ２６に供給する
値を所定の小さな値とし、キャリアレベル監視回路２４
において、受信キャリアレベルと比較する値、すなわち
ＣＤ　（ＣａｒｒｉｅｒＤｅｔｅｃｔ）値を低レベルの
第１の設定値（ＣＤＩ）にセットする（ＳＩＯＩ）。

このため、データ復調回路１２は、低レベルの信号でも
動作するようになり、通常の位置ビーコンの送受信エリ
ア（ビーコンのＨ後３５ｍｔっ（合計７０ｍ））を前後
７００〜８００ｍ（合計１．５ｋｍ）程度に拡大する。

そこで、車両が位置ビーコンの手前７００〜８００ｍに
至った場合には、データ復調回路１２が動作し始め、通
信制御ＬＳ１１６によりパリティチエツク等が行われる
。そして、正しい位置データが受信された場合には、こ
れがＣＰＵ１８において認識される（Ｓ１０２）。

ここで、信号レベルと位置ビーコンからの距離の関係を
第３図に示す。このように、設定値を第１の設定値（Ｃ
ＤＩ）から第２の設定値（ＣＤ２）に変更することによ
り受信エリアが大きく変更される。

ＣＰＵ１８において位置データを受信した場合には、Ｃ
Ｄ値を高レベルの第２の設定値（ＣＤ２）にセットする
（Ｓ　１０３）。このようにＣＤ値を高レベルのｃｄ２
に変更すると、受信エリアは位置ビーコン位置手前７０
０〜８００ｍから３５ｍに短縮される。そこで、データ
復調回路１２はオフとされる。

そこで、位置ビーコンの手前３５ｍの第２の設定値によ
る受信エリアに入るまでの間は、路上位置ビーコンとの
間における送受信は行われない。

このため、ＣＰＵ１ｇは、データ送受信のための処理を
行う必要がなく、入力された位置データをＬＳＩ２Ｂを
介しナビゲーション装ｆ１３０へ送ｆＪする処理を行う
ことができる（Ｓ　１０４）。

次に、通常の位置ビーコンの前後３５ｍの受信強度ＣＤ
２以上の受信エリアに進入した場合には、キャリアレベ
ル監視回路２４がこれを検出しブタ復調回路１２をオン
とする。このため、通常の路車間通信が行われ、交通情
報、個別通信データの送受信等が行われる（Ｓ　１０５
）。そして、受信レベルＣＤ２以上の受信エリアを脱出
した場合には、キャリアレベル監視回路２４がレベルの
低下を検知し、データ復調回路１２の動作をオフとし、
路車間通信が終了したかを判定する（ＳｉＯ２）。

通常の場合は、受信エリアを脱出するまでに通信を終了
しているが、大型トラックによる遮蔽やフェージング等
により、路車間の通信が完結できなかった場合には、路
車間通信が終了していないこととなる。この場合本実施
例によれば、ＣＰＵ１８によってキャリアレベル監視回
路２４におけるＣＤ値を低レベル（ＣＤＩ）に切り替え
る（Ｓ１０７）。従って、データ復調回路１２が再びオ
ンとなり、路車間通信を完結することができる。

このようにして路車間通信が終了した場合には、車速セ
ンサから供給される信号により一定距離走行したかを判
定する（Ｓ　１０８）。例えば受信キャリアレベルがＣ
Ｄ２以上となった時点からの走行距離を積算し、これが
９００ｍとなったことにより一定距離走行したことを判
定すると良い。そして、このように９００ｍ程度走行す
れば、交信エリアを逸脱したこととみなすことができる
ため、５１０１に戻りＣＤ値を低レベルのＣＤＩに下げ
、位置データ受信のための準備に入る。

このように本実施例によれば、ＣＤ値を変更することに
より、通信エリアを２種類の広さとすることができる。

このため、低レベルの受信において位置データを早期に
受信することが可能となる。

そこで、ナビゲーション装置３０においては、位置信号
復調回路１４から得た位置信号により位置ビーコン直下
と認識された時には、既に位置データを受信している。

そこで、位置信号を受信したその時点において、自軍位
置の位置ビーコン位置における補正を行うことができ、
ナビゲーション装置において正確な自軍位置認識を達成
することができる。また、フェージング等の影響により
、規定されたエリア内で路車間通信が完結しなかった場
合においても、通信エリアを広げてやることにより確実
に路車間通信を完結されることができる。

［発明の効果〕 以上説明したように、この発明に係る路車間通信装置に
よれば、位置データを早期に検出することができる。そ
こで、ナビゲーション装置において、位置信号を検出し
たときに既に位置データを知っていることができ、正確
な自車位置特定を達成することができる。また、通信エ
リアを広げてやることにより路車間通信を完結させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る路車間通信装置の構成を示すブロ
ック図、 第２図は同実施例における動作を説明するためのフロー
チャー１・、 第３図はキャリアレベル監視回路２４におけるＣＤ値に
ついての説明図、 第４図は従来例の構成を示すブロック図、第５図は位置
信号の受信を説明するための特性図である。 １０　・・・　アンテナ １２　・・・　データ復調回路 １４　・・・　位置信号復調回路 １８　・・・　ＣＰＵ ２４　・・・　キャリアレベル監視回路３０　・・・　
ナビゲーション装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 車両に搭載され、道路側に設置される位置ビーコンから
   送信されてくる位置データを検出すると共に、位置ビー
   コンとの間で各種情報の送受信を行う路車間通信装置に
   おいて、 受信信号のレベルを検出する受信レベル検出手段と、 受信信号のレベルが低レベルの第１の設定値または高レ
   ベルの第２の設定値以上であるかを判定するレベル判定
   手段と、 受信信号のレベルが第１の設定値以上であった場合に、
   受信信号から位置データを検出する位置データ検出手段
   と、 受信信号のレベルが第２の設定値以上であった場合に、
   位置ビーコンとの間で各種情報の送受信を行う送受信手
   段と、 上記位置データ検出手段により位置データを検出した場
   合に、上記判定手段における設定値を第１の設定値から
   第２の設定値に変更する設定値変更手段と、 を有することを特徴とする路車間通信装置。